钢筋混凝土肋形结构及刚架结构.ppt

1、第9章肋形结构和钢架结构，9.1概要，肋形板梁类型：根据混凝土楼盖施工方法，可以分为现浇式楼盖组装式楼盖组装一体式楼盖混凝土楼盖结构类型：视频参照“钢筋混凝土楼盖”，结构设置修订将空间结构的一般分解简化为平面结构进行内力修正：分别修正板梁加筋结构和屋顶柱钢结构。单向板和双向板、单向板在负荷的作用下，向一个方向弯曲，或主要只有向一个方向弯曲的板在负荷的作用下，向两个方向弯曲，任何一个方向弯曲的板都不能忽略。 2四边支撑的板(或邻边支撑或三边支撑)应按以下规定进行修正： (1)长边与短边的长度之比为2以上时，可以在短边方向受力的单向板进行修正；(2)长边与短边的长度之比为2以下时，可以在双向板进行

2、修正对梁板进行分类编号，初步确定板厚和主、副梁的截面尺寸(2)确定板和主、副梁的修正概略图(3)梁、板的内力修正及内力组合(4)截面钢筋的修正及构造措施(5)绘制施工图。9.2单向板肋结构平面布置，一般民用建筑，主梁横向布置，主梁纵向布置，有中间通道，在水电站，由于满足机组和孔的布置，其梁格布置比较不合格。 当主梁与柱的刚度比小于4时，修正概略图、板、副梁、主梁的柱对梁的内力的影响很大，应该将其视为钢结构。 修正跨度，9.3单向板肋结构为弹性理论修正，另一方面，查找表法修正梁、板内力3360，受均布荷载等连续梁，板3360附录6，两端为悬臂梁，板3360叠合法(附录7 )，荷载下的梁、板移动连

3、如果跨度大于5个跨度怎么样？二、最不利的活负荷的配置方式： 1、1、在某一跨距中求出最大正弯矩时，除了在该跨距中配置活性负荷之外，在跨距中配置活性负荷2、在求出某一支架截面的最大负力矩时，除了在该支架的左右配置活性负荷的部位之外，在两侧进一步隔开间隔配置活性负荷3 为了使修正计算变得容易，在均布负荷作用的情况下，不是局部地配置在内部的情况，而是考虑在内部配置实时负荷的情况。 三、应力包络图：原理：实际应用：查找表、本书P.194倒数第二段、第四段、支撑台的弯矩和剪力的设定修正值、弯矩的设定修正值：剪力的设定修正值：均布荷载柱刚性大时，在框架上修正结构应力、END (见第六节例题)、9.4单向板

4、肋结构考虑塑性应力再分布的修正算法，弹性理论对静定结构完全合理，但对于弹塑性钢筋混凝土超静定结构，塑性变形的存在结构不破坏(不产生应力再分布)，因此可承担持续增加的载荷。 这表明根据灵活理论修订的结果是安全的。 目前，在民用建筑单向板肋梁楼盖连续板和连续副梁的设置纠正中，通常采用考虑塑性内力再分布的方法纠正内力。但是，连续主梁的设置修订仍然采用弹性理论。 1、塑性铰链的概念，一、基本原理、塑性铰链与理想铰链的区别：理想铰链不能承受任何弯矩，塑性铰链能承受一定弯矩Mu的理想铰链集中在一点，塑性铰链有一定长度的理想铰链能够在两个方向上无限旋转2、钢筋混凝土超静定梁的塑性内力重新分布，超静定结构中，

5、塑性铰链相继出现，直到结构成为破坏机理，结构才会被破坏。 由支撑台形成塑性铰链，可知该梁仍有承受4 kN/m均布载荷的潜力，充分利用该部分材料的潜力，取得了更经济的效果。 在支撑台截面上形成塑性铰链之前，支撑台弯矩和中间弯矩之比为2:1，在支撑台截面上形成塑性铰链则为1:1。 这表明由于材料的塑性变形产生了内力的再分布。 3、弯矩振幅调制方法、弯矩振幅调制法是考虑塑性应力再分布确定连续梁设置纠弯矩的实用纠偏方法。 通常，对这些弯矩的绝对值大的截面进行弯矩调整(例如，支撑台可以减少支撑台的钢筋密度，有利于施工)。 断面弯矩调整的幅度用振幅调制系数表示，弯矩的振幅调制时一般应遵守以下原则： (1)

6、为了确保先形成的塑性铰链有足够的旋转能力，必须限制断面的配筋率；(2)断面的弯矩振幅系数不要超过0.25 也就是说，调整后的截面弯矩不要超过弹性弯矩的75 % (3)确保各跨度的平衡和安全，在调整后的两支架弯矩的平均值上加上跨度中的弯矩值，用简单支撑梁修正后的跨度中最大弯矩适用范围如下： (1)使用阶段不允许产生裂缝或对裂缝控制严格的混凝土结构；(2)处于严重侵蚀性环境的混凝土结构；(3)直接承受动力和重复荷载的混凝土结构；(4)要求高承载力储备、校正方法和程序(本书中未提及):(1)塑性内力的再分布意义(本书中未提及):(1)内力是基于弹性理论进行校正的，截面是在极限状态下进行校正的，两者矛

7、盾。 塑性内力的再分布方法可以协调两者(2)人为调整断面的内力分布情况，更好地配置钢筋，减小弯矩大区域的钢筋密度，简化钢筋结构，使混凝土打刻变得容易(3)利用结构的承载力，取得一定的经济效益。 二、用振幅调制法进行修正等跨连续梁、板等跨连续梁承受均布负荷时：间距相同，承受大小相等的集中负荷时：等跨连续板、板、子梁、连接周围和整个梁的单向板(当前连续板的内区格为此时)、跨其间的END，1 .单向截面设定要点，1 )板的修正单元通常为1m，用一条矩形截面进行修正，2 )由于板宽大、负荷小，不需要像连续板那样进行倾斜截面的剪切负荷的修正计算，9.5单向板肋结构的截面设定和结构要求，3 )一体型肋结构

8、中的副梁和主梁将板法郎在跨度中用t形截面进行修正，在支撑台中用矩形截面进行修正。(2)结构要求，1 )板的厚度，2 )板的支承长度，3 )板受力的钢筋、钢筋的直径、钢筋的间隔、配筋方式、分离式配筋、弯曲式配筋、钢筋的弯曲和切断，q/时例2 :2 .连续梁、END，9.7双向板肋梁楼盖，一、试验研究、四边放置无约束一块双向板的内力校正四边支撑板，有6种边界条件： (2)一边固定，三边简支(3)两对边固定，两对边简支(4)四边固定，两邻边简支(6)三边固定，一边简支。 单位板宽内的弯曲力矩设定修正值为：调查m跨度中或安装单位板宽内的弯曲力矩设定修正值(kNmm )、作用于q板的均布负荷设定修正值(

9、kNm2)、l短跨度方向的修正计算跨度(m )、弯曲力矩系数、附录10。 (2)连续双向板的内力校正计算，(1)横跨中最大弯矩的校正活力矩的不利配置如图所示： (2)支撑台最大弯矩的校正计算，假定永久负荷和可变负荷满足连续双向板的所有区域，则支撑台弯矩的最大值由正对称负荷(g q )决定取双向板截面设置修订和结构要求，取1m带板，单筋矩形截面设置修订，中钢筋配置：弯曲式和分离式(如单向板，叶列平P.78 )，支撑台钢筋配置：沿板边均匀配置，不可分割减少。 四、双向板支撑梁的设置修正，从附录11换算为等效平均布载荷，梁的设置修正方法和结构要求同一方向板肋梁楼盖，从附录6计算最不利载荷下的支撑台弯

10、矩，从平衡条件求中间弯矩，END，刚架结构(也称框架结构)为梁如果梁和柱子是铰链，就称为架子结构。9.8刚架结构、排架结构、门式刚架结构、刚架结构的修正概略图：用结构力学修正内力配筋。 梁推承受部件，柱推偏心受压部件。 刚架结构的节点结构：节点是框架梁和柱的连接部位，其设置修订极为重要，只要节点可靠，就能保证结构整体的安全。 在非地震地区，帧节点的可靠性通过采取适当的构造措施得到保证。 对于当前浇注框架，其结构要求为：1)节点区的混凝土强度等级，不应低于框架柱的混凝土强度等级；2 )对于顶横梁和侧柱的交点，保证梁端顶部负力矩钢筋进入柱内的可靠的锚固，根据偏心距离e0的大小3 )柱节点的钢筋布局

11、时。 4 )节点的环箍可以呈扇形放置。END、9.9牛脚设订、牛脚是支撑起重梁和连接梁等的部件，是向现场柱侧面突出的悬臂部分。 时间是短牛腿，变截面短的悬臂梁。 时长牛腿，用悬臂梁修订(1)牛腿的受力特征和破坏形态、弹性阶段、裂缝的出现和展开阶段、破坏阶段。 裂纹的产生和展开： 20%-40%极限载荷，裂纹1产生40%-60%的极限载荷，裂纹2产生80%极限载荷，裂纹3产生，破坏形态：压曲破坏：参照图(a )的斜压破坏：参照图(b，c )的剪切破坏：参照图(d )、(2)的牛脚截面尺寸的牛腿截面尺寸通常以产生斜裂纹为控制条件。 修正时以以下的经验式作为耐裂缝控制条件决定牛脚的截面尺寸：式中的F

12、vs、Fbs分别是作用于牛脚顶部的负荷短期效果基准的组合所修正的垂直力和水平拉伸力的值即裂缝控制系数a从垂直力的作用点到下柱的边缘的水平距离、b牛脚宽度、h0牛脚和下柱的(3)纵向受力钢筋的修正、近似、由上式得到的纵向受力钢筋的总截面积As可以通过相对于a点取得力矩平衡而得到：(4)水平箍筋及弯曲钢筋在牛腿处的截面尺寸满足式的耐裂纹条件后，不对斜截面进行剪切负荷的修正； 以下述构造设置水平环箍即可，水平环箍的直径为6-12mm，间隔为100-150mm，上部2h0/3范围内的水平环箍的总截面积，请设为承受垂直力的拉伸钢筋截面积的1/2以上。 牛腿剪切跨度比a/h00.3时，最好设置弯曲钢筋。

13、纵拉钢筋不能兼作弯曲钢筋。 弯曲的钢筋锚与纵向受力的钢筋相同。 牛腿配筋结构、END、9.10柱下基础，主要形式为杯基础、条基础、高杯基础、十字交叉基础、筏基础、预制桩基础等。 杯基础设施修订的主要内容是确定保力层和埋深(本内容请参照土力学和基础课程)。 决定基础底面积决定基础高度制作修正底板配筋的构造处理和施工图。1、结构要求、基础形状：独立基础的底面一般为矩形，纵横比优选小于2。 基础截面形状一般可以采用对称的阶梯状或锥状。 底板配筋：基础底板受力钢筋的最小直径必须在8mm以上，间隔必须在200mm以上，100mm以下。 基础底面的边大2.5m以上时，底板受力的钢筋的长度优选为边长的0.9

14、倍，优选交替配置。 混凝土强度等级：基础混凝土强度等级不得低于C15。 缓冲层的混凝土强度等级为C10。 杯子深度：杯子的深度等于柱子的插入深度h1 50mm。 为了使预制管柱能够嵌装在基础上，管柱进入杯口需要足够的深度h1h 1满足柱内受力钢筋的锚固长度的要求，吊装时也必须考虑柱的稳定性。 杯子尺寸：杯子比柱截面边长，其顶部边留75mm，底部边留50mm，预制柱安装时对位校正，二次浇筑细石混凝土。 杯底的厚度：杯底必须有足够的厚度a1，以防止安装预制管柱时杯底发生冲压破坏。 锥形基础的边缘高度：一般为a2200mm，a2a1和a2hc/4(hc为预制柱的截面高度)如果锥形基础的斜面为非分支型

15、，则坡度角不得超过250，最大不得超过350。 独立基础外形尺寸和配筋结构对于一些重要的建筑物或土质复杂的基础还应进行变形或稳定性管理，独立基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，应管理柱下独立基础顶面的局部受压承载力。 2、设定修正算法(1)基于轴心负荷的基础：由于轴心负荷，基础底面的压力均匀分布，设定修正时应满足：轴心受压基础压力分布，基础的埋深为d，基础和其上的填土的平均重度为，基础底面面积为：基础冲压破坏模式图，关于台阶形基础为柱4基础底板配筋、底板配筋纠正算的控制断面，如图中-及-断面所示，选择柱与基础的交界处。 分别修正2个方向的弯曲力矩，作为钢筋的依据。 修正弯矩时，将基础简化为固定在柱子上的4块悬垂板，板的区分用图中虚线表示。 m为地基净反作用力沿长边方向在-截面产生的弯矩设定修正值，m为-截面的弯矩设定修正值，则m等于作用于梯形面积ABCD的地基净反作用力pn的合力p与从该面积图心到柱边的距离e的乘积。 配筋时，长边的受力筋位于下方，短边的受力筋位于上方，与钢筋网配筋垂直配置。 在此，假定b方向为长边，沿长边b方向的受力钢筋截面积可以如下式近似地修正：修